Накопление кадров, пространственное разрешение и отношение сигнал шум

Проведем эксперимент. Возьмем стальную пластину толщиной 10мм и и положим эталон №13.

Возьмем плоскопанельный детектор Perkin Elmer со сцинтиллятором CsI толщиной 600 микрон.

Размер пикселя детектора 200 микрон. Пространственное разрешение почти совпадает с размером пикселя.

Толщина самой тонкой проволочки 50 микрон, то есть в 4 раза меньше, чем размер пикселя детектора.

Будем увеличивать время накопления (1 кадр = 40 миллисекунд), и измерять нормализованное отношение сигнал – шум (SNRn)

• Накопление 1 кадр

• SNRn=37

• Накопление 2 кадра

• SNRn=50

• Накопление 4 кадра

• SNRn=72

• Накопление 8 кадров

• SNRn=101

• Накопление 16 кадров

• SNRn=146

• Накопление 32 кадра

• SNRn=200

• Накопление 64 кадра

• SNRn=267

• Накопление 128 кадров

• SNRn=349

• Накопление 256 кадров

• SNRn=501

• Накопление 512 кадров

• SNRn=686

• Накопление 1024 кадра

• SNRn=901

• Накопление 2048 кадров

• SNRn=1146

• Накопление 2048 кадров (предыдущий кадр)

• Цифровой фильтр, усиливающий резкость

График зависимости нормализованного отношения сигнал шум от корня из времени накопления

Выводы

1. Нормализованное отношение сигнал шум (SNRn) растет почти линейно по отношению к корню из экспозиции (корню из поглощенной дозы). Это позволяет достигать почти любых значений контрастной чувствительности. Контрастная чувствительность в пределе ограничивается не свойствами детектора, а свойствами образца, такими как шероховатость поверхности и неоднородность материала образца. Контрастная чувствительность меньше 1% по проволочному эталону для толщин более 4 мм, вполне обычный результат.

2. Размер выявляемых дефектов может быть существенно меньше, чем размер пикселя детектора, даже при отсутствии геометрического увеличения. Однако, это не дает возможность точно определять размеры обнаруженных дефектов.

3. При таком высоком отношении сигнал шум эффективно работают фильтры увеличивающие резкость (линейные фильтры, усиливающие высокие пространственные частоты)